энергетический обмен

1. Энергетический обмен

2.

Энергетический обмен (диссимиляция - от лат. dissimilis ‒ несходный) обратная ассимиляции сторона обмена веществ, совокупность
реакций, которые приводят к высвобождению энергии химических
связей. Это реакции расщепления жиров, белков, углеводов,
нуклеиновых кислот до простых веществ.
Возможно три этапа диссимиляции: подготовительный, анаэробный и
аэробный. Среда обитания определяет количество этапов
диссимиляции. Их может быть три, если организм обитает в
кислородной среде, и два, если речь идет об организме, обитающем в
бескислородной среде (например, в кишечнике другого организма).

3. Подготовительный этап

Подготовительный этап осуществляется ферментами в
ЖКТ или в лизосомах клетки. В результате действия
ферментов сложные вещества превращаются в
более простые: полимеры распадаются на
мономеры. Это сопровождается разрывом
химических связей и выделением энергии, большая
часть которой рассеивается в виде тепла.
• Под действием ферментов белки расщепляются на
аминокислоты в желудке, жиры - на глицерин и
жирные кислоты в тонком кишечнике, сложные
углеводы - до простых сахаров в ротовой полости.

4. Бескислородный этап (анаэробный) - гликолиз

Этот этап является последним для организмованаэробов, обитающих в условиях, где
кислород отсутствует.
Происходит в цитоплазме.
Это 9 ферментативных химических реакций, при
протекании которых из 1 молекулы глюкозы
образуются 2 молекулы АТФ и 2 молекулы
пировиноградной кислоты С3Н4О3.
С6Н12О6 -> 2 С3Н4О3+ 2 АТФ+ 4Н

5.

• Если кислорода в клетке недостаточно, ПВК превращается в молочную
кислоту и утилизируется в печени или накапливается в мышцах. А
если О2 достаточно, то ПВК поступает в митохондрии и начинается
кислородный этап энергетического обмена – клеточное дыхание.
• В матриксе она вступает во взаимодействие с коферментом А,
образуется ацетилкофермент А, при этом от ПВК отщепляются СО2 и
атомы Н (реакция декарбоксилирования). Оставшаяся часть поступает
в цикл Кребса - цикл химических реакций, происходящий в матриксе
митохондрий. Во время цикла Кребса образуется вещество НАД*Н.

6. Кислородный этап

• Атомы Н поступают в мембрану митохондрии, там
протекает электротранспортная цепь. Катионы
водорода скапливаются на наружной стороне
мембраны и заряжают ее положительно.
Электроны, поступающие в электротранспортную
цепь заряжают мембрану отрицательно. Возникает
разность потенциалов и, когда она достигает
200миллиВольт, открывается канал АТФ-синтетаза,
протоны водорода входят внутрь мембраны, где
они соединяются с О2 и образуют Н2О. При этом из
одной молекулы С6Н12О6 образуется 36 молекул
АТФ путем окислительного фосфорилирования на
кристах митохондрий.

7.

Окислительное фосфорилирование – вторая часть кислородного этапа
энергетического обмена, происходит на кристах митохондрий.
АДФ+Ф->АТФ

8. Суммарная реакция энергетического обмена

• С6Н12О6 + 6О2= 6СО2+6Н2О+Q (2 АТФ из
гликолиза + 36АТФ из кислородного
этапа=38АТФ)